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面向电力行业的物联网平台设计及应用
资料介绍
物联网已经从概念阶段发展到规模化落地应用阶段,业界普遍认为平台化是物联网产业发展的关键环节.随着电力物联网规模的不断发展和采集数据的累积和增加,建设电力物联网平台有利于进一步推动数据跨专业融合、信息深度共享和精准用户服务.文章提出了一种开放式电力物联网平台的设计方案,包括平台的整体架构、核心功能,以及关键技术路线等,并探讨了电力物联网平台的典型应用场景.电力物联网平台向下可实现终端统一接入,赋能智慧终端,向上可支撑平台共享,实现数据和业务融通,促进电力业务各环节状态全感知、业务全穿透、信息融合和智能决策.
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面向电力行业的物联网平台设计及应用
郭文静，刘迪，丁学英
（国网信息通信产业集团有限公司，北京 102211）
摘
要：物联网已经从概念阶段发展到规模化落地应用阶段，业界普遍认为平台化是物联网产业发展的关键
环节。随着电力物联网规模的不断发展和采集数据的累积和增加，建设电力物联网平台有利于进一步推动数
据跨专业融合、信息深度共享和精准用户服务。文章提出了一种开放式电力物联网平台的设计方案，包括平
台的整体架构、核心功能，以及关键技术路线等，并探讨了电力物联网平台的典型应用场景。电力物联网平
台向下可实现终端统一接入，赋能智慧终端，向上可支撑平台共享，实现数据和业务融通，促进电力业务各
环节状态全感知、业务全穿透、信息融合和智能决策。
关键词：物联网；电力物联网；物联网平台；智能电网；云平台
中图分类号：TP39
文献标志码：A
DOI：10.19421/j.cnki.1006-6357.2019.06.009
0 引言
电、用电等重要环节上信息获取的实时性、准确性、全
面性等需求，全面提升电网生产、电网服务、电网管理
的感知能力［4–6］。随着电力物联网规模的扩大和采集数据
的累积和增加，需要进一步研究电力物联网采集数据的
在信息技术领域，物联网（internet of things，IoT）
已经被看作是一种必然的发展趋势，将给人类科技和日
常生活带来翻天覆地的变化［1］。针对物联网规模化应用
面临的挑战，业界各方加速产业链布局，打造开放式物
联网架构，形成“感知服务层+网络层+平台服务层+应
用服务层”的四层物联网体系结构，其中平台服务层是
物联网架构和产业链中的关键环节，可以实现对终端智
能设备的“管、控、营”一体化，为上层应用提供通用
的服务能力，如设备管理、网络管理、消息管理、数据
处理和挖掘、业务流程和应用整合等能力［2］。在Gartner
发布的《2018物联网技术成熟度曲线》中，将物联网平
台作为目前的热点技术，将逐步进入落地的实质发展阶
段。国际厂商如思科、SAP等推出平台解决方案，国内
移动、电信等运营商，航天云网等厂商，以及百度、阿
里等公司也建立了物联网平台及解决方案，并面向全社
跨专业融合、深度共享和精准用户服务技术［7］
。
本文在深入研究物联网体系结构、物联网平台架构
的基础上，结合电网业务特点及应用场景，提出一种开
放式电力物联网平台解决方案，向下实现终端统一接
入，赋能智慧终端，向上支撑平台共享，实现数据和
业务融通，促进电网业务各环节状态全感知、业务全穿
透、信息融合和智能决策。
1 电力物联网平台建设需求
在以能源互联网为核心的电力行业发展趋势下，随
着智能设备、移动通信技术、云计算等信息技术的更
新，物联网在电力行业的应用从特定环节服务的概念发
展到大规模市场的应用。下一步电力物联网建设的核
心，在于通过建设开放式物联网平台，实现海量设备泛
在接入、跨专业数据深度共享、业务融通，提供精准用
户服务。并以开放平台为基础，形成产业联盟，建立以
电网企业为核心的电力行业生态体系。
会提供开放服务［3］
。
物联网技术已广泛应用于电力行业中，利用部署在
目标区域内的大量节点，感知、采集各种监测对象信息，
能够在多种场合满足智能化电网发电、输电、变电、配
1.1 电力物联网
基金项目：国家电网有限公司科技项目“全业务泛在电
力物联网平台架构研究和物联管理平台开发及应用”。
Supported by State Grid Corporation of China.
物联网技术是感应通信技术、智能采集技术、第五
代移动通信技术（5G）、 窄带物联网（NB-IoT）、 云计
［引文信息］郭文静，刘迪，丁学英.面向电力行业的物联网平台设计及应用［J］. 供用电，2019，36（6）： 46-54.
GUO Wenjing，LIU Di，DING Xueying.Design and application of internet of things platform for power industry［J］. Distribution &
Utilization，2019，36（6）： 46-54.
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供用电 2019。06
DISTRIBUTION & UTILIZATION
万方数据
智慧平台
9
算、人工智能等新一代信息技术的高度集成和综合运用， 1.2 电力物联网平台需求分析
在设备、人泛在连接及信息通信的基础上，实现设备识
别、定位、跟踪、监控和管理等功能的新一代互联网［8］
电力物联网平台，是物联网云化架构的关键组件，
为泛在电力物联网的建设提供泛在设备安全接入、网络
。
物联网技术在电力行业的应用，可以实时在线连接能源 资源管理、智能设备全寿命周期管控、一站式物联应用
电力生产与消费各环节的人、机、物，全面承载并贯通 管理以及运营服务等能力，支撑电力行业生态体系的建
电网输电、变电、配电、企业经营管理、对外客户服务 设，促进电网业务各环节状态全感知、业务全穿透、信
等业务，全面提升电网建设、管理及服务水平［9–13］
。
息融合和智能决策。电力物联网平台，需要具备如下
基于电力物联网规模化、平台化建设需求，电力物 能力。
联网整体架构可划分为“端、边、管、云”四层架构。 1.2.1 海量异构设备接入
电力物联网体系结构如图1所示。“ 端”是物联网架构
电力物联网覆盖电力系统各环节，需要一张网络接
中的状态感知和执行控制主体终端单元，通过各种传感 入多类终端，实现“全景监测”； 随着终端多元化能源
器、RFID标签等技术手段，完成对电力输送及消费各 服务、智能终端、移动应用的发展，平台连接设备量巨
环节的设备信息的识别和采集。“ 边”是靠近“端”处 大，云网端之间的连接将跨越有线网络、电力无线专
于网络边缘的分布式智能代理，就近提供智能决策和 网、无线公网等多种网络。为支撑构建端到端解决方
服务［14］。“ 管”是“端”和“云”的数据通道，是通过 案，需要通过平台提供统一的设备管理、连接管理。
电力无线专网、公共通信网络等多种通信方式，实现端 1.2.2 网络稳定服务
云之间的信息传输功能。“ 云”是基于云计算、大数据、
随着物联网应用的不断深化，“ 互联网+”和能源
人工智能等先进技术实现全业务云上运行，构建面向能 互联网相互渗透，需要联通互联网、公共通信网、综合
源电力生产与消费等多环节业务需求的微服务。在云 能源用户等外部网络和信息应用，具备内外部网络的整
端，云基础设施提供计算资源虚拟化及负载均衡能力， 合能力，并基于现有的电力通信网络设施，拓展通信业
全业务数据中心提供海量数据计算、分析、存储及可视 务，为能源互联网建设提供泛在互联服务。
化能力，企业中台提供可共享、可复用的共性业务及数 1.2.3 统一技术服务
据微服务，物联网平台实现物联设备的统一接入、信息
电力物联网向规模化应用发展，为解决碎片化、重
汇集，及“端”“ 边”“ 管”等资源的统一调度和弹性分 复化问题，需要提供共性技术平台。基于统一的技术路
配。“ 端”及“边”实现泛在智联，“ 管”实现全时空覆 线，以微服务形式提供通用功能和接口，提升开发效
盖，“ 云”实现开放共享驱动业务创新，共同支撑建设 率，支持不同业务应用的开发和实施；提供开放的外
具备“全息感知、泛在连接、开发共享、融合创新”等 部接口，实现跨行业、跨领域互通，推动大规模应用发
特点的泛在电力物联网［15–17］
。
展，促进业务模式创新，持续演进满足新需求。
云物协同
能力开放与公共服务
一次入库,处处应用
一次采集,处处使用
全
连接开放
网络管理
用户服务
设备管理
应用使能
运营服务
业
务
数
据
中
心
企
业
中
台
本地通信
业
务
应
用
远程通信
物联管理中心
边缘物联代理
（独立或内嵌形式）
“最后一百米”
国
网
云
公共服务云
企业管理云
云
生产控制云
端
边
管
图1 电力物联网体系结构
Fig.1 The architecture of IoTE
DISTRIBUTION & UTILIZATION
供用电 2019。06
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